張志國，翟正杰，宋 浩（中建八局第二建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250022）

隨著國家建筑行業(yè)的快速發(fā)展，我國體育事業(yè)已經(jīng)到達(dá)一個新的發(fā)展階段，其中大型體育場的建設(shè)更是突飛猛進(jìn)，BIM 技術(shù)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成了建筑工程項目全生命周期過程中相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。通過對 BIM 技術(shù)、應(yīng)用流程及國內(nèi)外先進(jìn)應(yīng)用經(jīng)驗進(jìn)行研究，歸納總結(jié)了具體的實施路線與技術(shù)要點(diǎn)，很好的提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了企業(yè)核心競爭力。

1 工程概況/研究的目的

青島市民健身中心項目位于紅島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，建筑總面積約 14 萬 m2，6 萬座次。項目定位于具備承擔(dān)國際體育單項賽事和國內(nèi)綜合性體育賽事能力，集全民健身、大型賽事、大型公共活動、社會體育輔導(dǎo)、商業(yè)演藝以及配套商業(yè)于一體的國內(nèi)一流大型綜合體育設(shè)施，承擔(dān) 2018 年第24 屆山東省運(yùn)會主會場。本項目采用 PPP（Public-Private Partnership，政府和社會資本合作） 模式運(yùn)作方式，建設(shè)期為 3 a，運(yùn)營期為 10 a。建成后將成為青島有史以來規(guī)模最大的體育場。BIM 技術(shù)應(yīng)用的目的是建立基于 PPP 模式下的 BIM 總承包管理模式，結(jié)合“DB World”（一種協(xié)同管理云平臺）與“BIM＋實測實量”的協(xié)同管理平臺對各專業(yè)分包單位進(jìn)行有效的管理，從而提高總承包對工程設(shè)計、進(jìn)度、質(zhì)量、安全等方面更加科學(xué)、信息化的管理水平。

2 應(yīng)用 BIM 技術(shù)原因

（1）結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜：本工程鋼結(jié)構(gòu)體育場鋼罩棚為馬鞍造型，南北長 296 m，東西長 282.9 m，鋼罩棚投影面積3.84 萬 m2，罩棚最高點(diǎn)標(biāo)高為 49.6 m，罩棚最低點(diǎn)標(biāo)高為27.5 m，采用空間管桁架結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，常規(guī)技術(shù)手段很難保證安裝的精度。

（2）屋蓋及外立面幕墻定位難：幕墻為螺旋上升曲線鋁板幕墻，對深化設(shè)計及采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場焊接龍骨的方式,現(xiàn)場基本無法滿足安裝精度和施工進(jìn)度。

（3）專業(yè)分包眾多，協(xié)同各分包單位合理施工是難點(diǎn)。

（4）工期緊張，人力分散，管理低效。

3 基于 BIM 技術(shù)的總承包管理應(yīng)用

3.1 機(jī)電專業(yè)分包綜合管線管理

首先，預(yù)先發(fā)現(xiàn)各專業(yè)管線（包含地下管網(wǎng)）之間的碰撞點(diǎn)進(jìn)行管線綜合排布優(yōu)化，確定預(yù)留洞、預(yù)埋件以及支吊架。然后，對 BIM 模型進(jìn)行凈高分析，將存在的設(shè)計凈高不合理處檢測優(yōu)化，例如：管線高度能否滿足吊頂高度、樓梯間凈高是否滿足使用要求、車庫卷簾門與人防門高度能否滿足管線排布等問題。最后，由 BIM 團(tuán)隊向決策層提出圖紙變更要求，決策層協(xié)調(diào)管理設(shè)計方、監(jiān)理方與總承包方進(jìn)行BIM 例會，對 BIM 提出的變更優(yōu)化方案進(jìn)行討論，然后定案圖紙變更方案，最后，由總承包方協(xié)調(diào)管理各專業(yè)分包用以現(xiàn)場指導(dǎo)施工。

3.2 DB World 工程管理平臺應(yīng)用

基于局 DB World 管理平臺的協(xié)同作業(yè)，管理現(xiàn)場監(jiān)理、各分包方隊伍、現(xiàn)場 BIM 團(tuán)隊，進(jìn)行施工進(jìn)度的追蹤管理以及各方信息的實時傳遞與共享，將企業(yè)決策層、項目負(fù)責(zé)人和各分包負(fù)責(zé)人聚集在同一個平臺上進(jìn)行辦公，大大提高了企業(yè)總承包管理的信息化水平。

3.3 “BIM＋實測實量”質(zhì)量管理應(yīng)用與系統(tǒng)開發(fā)

制定總承包“BIM＋實測實量”實施策劃方案→基于Revit（一種可提供支持建筑設(shè)計、MEP 工程設(shè)計和結(jié)構(gòu)工程的工具軟件） 建立 BIM 模型→基于BIM 模型添加實測實量參數(shù)→現(xiàn)場實測實量數(shù)據(jù)收集與錄入→數(shù)據(jù)提取整理與統(tǒng)計分析→挖掘基于 BIM 模型實測實量數(shù)據(jù)的應(yīng)用→基于“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)，研發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)＋BIM＋實測實量”系統(tǒng)→試運(yùn)行系統(tǒng)，調(diào)調(diào)試與改進(jìn)系統(tǒng)→實測實量數(shù)據(jù)提取與應(yīng)用→實測實量系統(tǒng)的拓展應(yīng)用與完善。通過此應(yīng)用，將傳統(tǒng)管理提升為信息化管理；體現(xiàn) BIM 可視化應(yīng)用的價值；信息化工具應(yīng)用，提高精度和質(zhì)量；充分挖掘?qū)崪y實量數(shù)據(jù)的價值，提高精益化管控，從而提高總承包質(zhì)量管理水平。

3.4 進(jìn)度管理

（1）利用 Navis works（一種可視化和仿真軟件）平臺軟件進(jìn)行 4 D 施工模擬（將空間三維模型與時間維度進(jìn)行結(jié)合），對現(xiàn)有的施工進(jìn)度方案進(jìn)行模擬論證，進(jìn)行可視化的調(diào)整優(yōu)化。

（2）利用 DB World 協(xié)同管理平臺對各分包的進(jìn)度有效管控，縮短工期，提高管理效率。

（3）現(xiàn)場定期采用無人機(jī)航拍制作 VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實技術(shù)）全景，進(jìn)行現(xiàn)場實景進(jìn)度監(jiān)控。通過以上信息化手段，提高總承包進(jìn)度計劃管理能力。

3.5 物資管理

根據(jù)各區(qū)段 BIM 模型提取混凝土、模板等工程量，與現(xiàn)場物資部門的材料進(jìn)場發(fā)票單進(jìn)行比對分析，降低材料的損耗率。另外，在現(xiàn)場張貼二維碼技術(shù)交底卡進(jìn)行可視化交底，現(xiàn)場人員可以根據(jù)移動端掃碼讀取該區(qū)段的人（班組分配、負(fù)責(zé)人及聯(lián)系方式）、材（材料進(jìn)出場、廠商、型號）、機(jī)（機(jī)械運(yùn)作與租賃）情況。

3.6 安全分析及緊急人員疏散模擬

利用專業(yè)軟件對 BIM 模型進(jìn)行安全分析，將模型存在安全隱患的地方進(jìn)行安全檢查，根據(jù)安全管理方案布置安全防護(hù)措施構(gòu)件，對分包進(jìn)行 BIM 可視化安全交底。再根據(jù)人員疏散模擬軟件進(jìn)行緊急人員疏散模擬，針對設(shè)計的逃生方案進(jìn)行模擬論證。

3.7 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用

從鋼結(jié)構(gòu) Tekla（一種鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計軟件） 模型中導(dǎo)出構(gòu)件坐標(biāo)點(diǎn)，利用放樣機(jī)器人現(xiàn)場放樣。同時，利用三維激光掃描儀對已安裝構(gòu)件進(jìn)行實體掃描，儀器可以精確的捕捉到實測物體的三維坐標(biāo)，以“點(diǎn)云”的形式反映到軟件中，通過計算機(jī)處理，去掉一些安全網(wǎng)或者作業(yè)人員等干擾“點(diǎn)云”，快速準(zhǔn)確的構(gòu)建出整個鋼罩棚的三維實體模型，對整體的安裝精度進(jìn)行現(xiàn)場檢驗，從而及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)偏差，采取可靠的糾偏舉措。

3.8 深化設(shè)計

對施工難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地方進(jìn)行局部模型深化，將施工工藝流程導(dǎo)入模型中，對現(xiàn)場進(jìn)行可視化交底。

3.9 幕墻應(yīng)用

主要流程：主體結(jié)構(gòu)三維掃描復(fù)核誤差，雙模對比，調(diào)整模型→提取 BIM 模型坐標(biāo)數(shù)據(jù)→放樣機(jī)器人現(xiàn)場測量放樣（主結(jié)構(gòu)鋼桁架安裝→單元板塊拼裝→單元板塊吊裝）→掃描儀校核調(diào)整→打膠清理→自檢→驗收。通過 BIM 技術(shù)與放樣機(jī)器人的綜合應(yīng)用，輔助深化設(shè)計，對幕墻單元進(jìn)行合理分塊，轉(zhuǎn)接件合理布置，進(jìn)而準(zhǔn)確快速的輔助定位胎模、幕墻龍骨鋼桁架、轉(zhuǎn)接件、大跨度雙面弧形鋁板幕墻單元板塊等，實現(xiàn)快速現(xiàn)場拼裝、定位安裝，最終達(dá)到節(jié)約成本，節(jié)省工期的目的。

3.10 裝飾應(yīng)用

通過 BIM 技術(shù)建立多種虛擬裝飾樣板代替實體樣板，不僅實現(xiàn)了快速方案修改、比對，更為項目節(jié)約了工期與成本。同時，使用 VR 技術(shù)，進(jìn)行交互展示，視覺性、實操性更強(qiáng)。

4 結(jié) 語

BIM 技術(shù) 介入的越早越能發(fā)揮更大的應(yīng)用價值，比如：在設(shè)計方案階段，利用 BIM 模型進(jìn)行方案的優(yōu)化。在施工前期的場平布置階段，利用 BIM 模型進(jìn)行方案優(yōu)化和可視化分析。建立自己的 BIM 團(tuán)隊，制定完善的 BIM 實施方案與 BIM 標(biāo)準(zhǔn)，這樣能更好的發(fā)揮 BIM 協(xié)同作業(yè)的優(yōu)勢，避免信息的傳遞失真、信息安全等問題。如今，BIM技術(shù)越來越多的被應(yīng)用在工程項目中，因此也誕生了很多“BIM＋”的技術(shù)，比如：“BIM＋物聯(lián)網(wǎng)”“BIM＋綠色建筑”“BIM＋3D打印”“BIM＋VR”等，近年來，這些因BIM擦出的技術(shù)火花正在以星火燎原之勢波及全國。總之，在中國的 BIM 發(fā)展道路上，雖然面臨著一些諸如BIM軟件上的功能缺陷問題，但是縱觀這些年來的中國 BIM 發(fā)展史，BIM 技術(shù)的應(yīng)用面越來越寬，普及性越來越大。